Pareizā titāna sakausējuma izvēle augstai - Temperatūras rūpniecības lietojumprogrammām ir kritisks materiāla inženierijas lēmums, kas ir pamatā, lai izprastu ārkārtas izaicinājumus, ko rada prasīgie augstas temperatūras apstākļi un precīzi kontrolēt delikāto līdzsvaru starp veiktspēju, procesu un izmaksām. Pirmkārt, mums ir skaidri jādefinē īpaša "augstas temperatūras" darbības joma, jo ļoti dažādos laukos tiek izmantoti dažādi sakausējumi. Darba apstākļos, kas mazāki par 350 grādiem, universālais un ekonomiskais Ti - 6AL-4V (TC4) sakausējums bieži ir vēlamais materiāls, pateicoties tā labajām visaptverošajām mehāniskajām īpašībām un mehāniskām spējām, un to plaši izmanto Aero motora ventilatoros, kompresora priekšējās asmenēs un dažādās struktūras daļās. Tomēr, kad temperatūra paaugstinās virs 350 grādiem, parasto titāna sakausējumu stiprums dramatiski samazināsies, un vēl svarīgāk ir tas, ka būs ievērojamas šļūdes parādības (materiāla lēna plastiskā deformācija laika gaitā zem stresa un temperatūras) un oksidācijas problēmas, kurā punktu smaguma centram jābūt pārejam uz tuvu titāna sakariem, kas speciāli izstrādāti augsta temperatūras pretestībai.
Šis sakausējuma veids ir materiālu zinātnieku rūpīgas dizaina produkts, un tā ārkārtīgi augstās - temperatūras īpašības nav nejaušības. Viņi stiprina matricu, pievienojot augstu alumīnija (Al), alvas (SN), cirkonija (ZR) un citu stabilu elementu saturu, lai stiprinātu matricu un uzlabotu termisko izturību. Tajā pašā laikā tika ieviests neliels daudzums molibdēna (MO), niobium (NB) un citi stabili elementi, lai optimizētu mikrostruktūras stabilitāti un apstrādes veiktspēju. Vissvarīgākais ir tas, ka silīcija (SI) mikroelementu (SI) daudzumu pievienošana var veidot difūzi sadalītu silicīdu, kas ievērojami kavē dislokācijas kustību, tādējādi ievērojami uzlabojot sakausējuma pretestību, kas ir izšķirošs faktors to garajām - termiņa pakalpojumiem ekstrēmā vidē no 500 līdz 600 grādiem. Starptautiski nobrieduši zīmoli, piemēram, IMI Lielbritānijā 834 (ti {- 5.8al - 4Sn {- 3.5Zr-0.7nb-0.5mo-0,35Si) un amerikāņu TI-1100 (Ti-6al-2,75Sn-4Zr-0.4mo-0,45 as China's self-developed TA29 (Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si), are benchmarks in this field, and they are preferentially used to manufacture discs for aero-engine high-pressure compressors , blades, and receivers, as these components are subjected to significant centrifugal stress and aerodynamic loads while being exposed to extremely high temperatures for ilgstoši laika periodi.
Galīgā izvēle ir sistemātiska, multi - objektīva optimizācijas tirdzniecība - izslēgts process. Inženieriem jāapsver komponenta īpašā darbības temperatūra (neatkarīgi no tā, vai tā ir nepārtraukta vai maksimāla temperatūra), stresa slodzes veids un lielums, kas tam tiek pakļauts, paredzamais projektēšanas kalpošanas laiks (īpaši šļūdes kalpošanas laiks) un prasīgās prasības oksidācijas pretestībai, kā arī paša sakārtošanas, kā arī galīgo izejvielu un ražošanas izmaksu apstrāde un citi procesi. Piemēram, IMI 834 vai tā ekvivalents sakausējums ir gandrīz vienīgā iespēja motora asmeņiem, kas veic ārkārtēju šļūdes pretestību, pat ja tā ir dārga un grūti apstrādājama. Dažām statiskām strukturālām detaļām, kas ilgstoši darbojas mērenā temperatūrā (piemēram, 450 grādu - 500 grādu) un prasa lielāku noguruma veiktspēju, Ti-6242 (Ti-6Al-2Sn-4Zr-2mo) var būt ekonomiskāks risinājums. Tāpēc, lai izvēlētos vispiemērotāko augstas temperatūras titāna sakausējumu, lūdzu, sazinieties arcatherine@hiriger.com.
